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近藤 諒一; 山本 章夫*; 遠藤 知弘*
EPJ Nuclear Sciences & Technologies (Internet), 11, p.21_1 - 21_9, 2025/06
著者らは先行研究において固有直交分解(POD)を用いた中性子束分布タリー、いわゆる、PODタリーを開発した。PODタリーによって詳細に離散化された中性子束分布に対する次元削減と統計的不確かさの低減が実現可能である。本研究では、先行研究で言及されなかったPODタリーのいくつかの特徴を明らかにする。一つ目に、飛程長エスティメータによるPODタリーを新たに実装する。セルタリーと比べてPODタリーによる統計的不確かさが低減されるため、飛程長エスティメータによるPODタリーは今回実装されたもののうち、最も精度の高い結果を得ることができる。二つ目に、決定論的手法および確率論的手法を用いて得られる基底ベクトルを比較する。スナップショットデータの統計的不確かさは抽出される基底ベクトルの劣化を引き起こす。この結果からスナップショットの計算には決定論的手法がより効率的であることが示唆される。最後に、展開される中性子束分布の統計的不確かさに対する展開係数の共分散の影響を調査する。展開係数の分散のみを考慮した場合に、再構成された統計的不確かさは参照値と異なる。この結果から、中性子束分布の局所的な統計的不確かさの推定には展開係数の共分散が重要であることが明らかとなる。
近藤 諒一; 遠藤 知弘*; 山本 章夫*
Journal of Nuclear Science and Technology, 61(12), p.1536 - 1545, 2024/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)本論文では、次元削減を目的として固有直交分解を用いた中性子束分布の新しいタリー手法を提案する。提案手法では、対象の空間中性子束分布を直交基底ベクトルによって展開し、基底ベクトルに対応する展開係数をモンテカルロ計算のランダムウォーク中にタリーする。直交基底ベクトルはあらかじめ計算したスナップショットから特異値分解によって抽出される。一次元非均質全炉心体系の多群モンテカルロ計算において提案手法を検証した。集合体ごと、エネルギー群ごとの中性子束分布を基底ベクトルによって展開した。関数展開タリー法で用いられる従来のルジャンドル多項式と比較してスナップショットから得られる基底は対象の分布を少ない次数でよく表現することができた。従来のセルタリーと比較して提案手法の解の次元は20分の1に削減された。さらに、提案手法の特徴により、次元削減を通じて統計誤差が低減された。検証計算の結果から、詳細な中性子束分布タリーおいて、提案手法は次元削減が可能であることが示された。
神谷 朋宏; 永武 拓; 小野 綾子; 多田 健一; 近藤 諒一; 長家 康展; 吉田 啓之
Proceedings of 31st International Conference on Nuclear Engineering (ICONE31) (Internet), 7 Pages, 2024/11
忠実な核熱連成シミュレーションを実現するためにJAEA Advances Multi-Physics Analysis platform for Nuclear systems (JAMPAN)の開発を行ってきた。今回は、JAMPANを用いたMVP/JUPITER連成シミュレーションの実現可能性を確認するため、BWR条件下での単一燃料集合体に対する核熱連成シミュレーションを実施する。発表では、MVP/JUPITER間のデータの授受方法およびシミュレーション結果について説明する。
近藤 諒一; 遠藤 知弘*; 山本 章夫*
EPJ Web of Conferences, 302, p.04002_1 - 04002_10, 2024/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Computer Science, Interdisciplinary Applications)大規模詳細マルチフィジックス計算に向け、著者らはモンテカルロ計算における効率的な中性子束分布タリー手法を開発している。本手法では、中性子束分布タリーに固有直交分解(POD)を用いている。先行研究では、衝突エスティメータを用いてこのタリー手法が実装されたが、本研究ではより小さい統計誤差のタリーを得るために飛程長エスティメータを実装した。中性子束分布タリーに実装された飛程長エスティメータを衝突エスティメータおよび従来の飛程長エスティメータと一次元問題において比較した。飛程長エスティメータによる分布タリーは衝突エスティメータのそれよりも統計精度の高い解を取得できるということが検証結果から明らかになった。したがって、統計誤差の観点から、飛程長エスティメータと衝突エスティメータを用いた分布タリーの関係は、従来の飛程長エスティメータと衝突エスティメータのそれと同様である。
多田 健一; 山本 章夫*; 国枝 賢; 今野 力; 近藤 諒一; 遠藤 知弘*; 千葉 豪*; 小野 道隆*; 東條 匡志*
Journal of Nuclear Science and Technology, 61(6), p.830 - 839, 2024/06
被引用回数：8 パーセンタイル：89.79(Nuclear Science & Technology)核データ処理コードは評価済み核データライブラリと放射線輸送計算を繋げる重要なコードである。核データ処理コードFRENDY第1版は簡単な入力データを用いてACE形式の断面積ファイルを生成するために2019年に公開された。FRENDY第1版の公開後、中性子多群断面積の生成、物質中の異なる核種間の共鳴干渉効果の考慮、共鳴上方散乱の考慮、ACEファイルの摂動、ENDF-6形式ファイルの修正など、多くの機能が開発された。これらの新機能をまとめ、FRENDY第2版を公開した。FRENDY第2版では、ACE形式の断面積ファイルからGENDF及びMATXS形式の中性子多群断面積ファイルを生成する。本論文では、FRENDY第2版で実装された新機能と本コードの中性子多群断面積生成機能の検証について説明する。
多田 健一; 近藤 諒一; 神谷 朋宏; 永武 拓; 小野 綾子; 長家 康展; 吉田 啓之
Proceedings of International Conference on Physics of Reactors (PHYSOR 2024) (Internet), p.1488 - 1497, 2024/04
原子力機構は核計算コードや熱流動計算コードなどのシングルフィジクスコードを結合するため、高忠実なマルチフィジクスプラットフォームJAMPANを開発している。JAMPANは、HDF5形式のデータコンテナとシングルフィジクスコードの入力作成及び出力読み取りのためのモジュールから構成されている。ユーザーは結合する計算コードに適合した入出力取り扱いモジュールを実装することで、簡単に計算コードを追加・変更することができる。JAMPANの最初の目標は、炉心解析コードの参照解を提供するための核熱結合計算である。現行のJAMPANでは、核計算コードMVPと熱流動計算コードJUPITER、ACE-3D、NASCAに対応した取り扱いモジュールを実装し、結合を可能としている。ユーザーは計算規模や計算性能などに応じて熱流動計算コードを選択することが可能である。本発表では、JAMPANの概要と核計算と熱流動計算の結合計算の結果を示す。
近藤 諒一; 長家 康展
Proceedings of International Conference on Mathematics and Computational Methods Applied to Nuclear Science and Engineering (M&C 2023) (Internet), 10 Pages, 2023/08
特異値分解で作成した数値的な基底関数を用いた関数展開タリー法を新たに提案する。従来では解析的な関数が用いられてきた。例えば、一次元分布に対してはルジャンドル多項式が用いられてきた。しかしながら、このような関数を用いると急峻で複雑な分布を再構成に必要な展開次数が大きくなり得る。少ない計算コストで高精度な計算を達成するためには、対象の分布を低次の展開でよく表現するような基底関数が望まれる。本研究では、特異値分解で得られたスナップショットデータから数値的な基底関数を作成する。本手法は、低次元化モデルに基づき、これを関数展開タリー法に適用したものである。計算結果から手法の適用性が示された。一方で、スナップショットデータの離散化などの課題が明らかとなった。
多田 健一; 近藤 諒一; 遠藤 知弘*; 山本 章夫*
Journal of Nuclear Science and Technology, 60(6), p.624 - 631, 2023/06
被引用回数：8 パーセンタイル：74.40(Nuclear Science & Technology)感度解析や不確かさ評価は評価済み核データの改良にとって重要な役割を担っている。現在の計算機性能の向上によって、連続エネルギーモンテカルロ計算コードを用いた感度解析や不確かさが可能となってきている。そこで本研究では、FRENDYのモジュールを用いて、連続エネルギーモンテカルロ計算コードで用いられるACEファイルの摂動ツールを開発した。本摂動ツールを用いて微視的断面積,核分裂当たりの中性子数,核分裂スペクトルを摂動させることができる。また、ユーザーが共分散データを用意すれば、ランダムサンプリング法を用いた不確かさ解析を行うこともできる。本摂動ツールの検証のため、実効増倍率の不確かさを感度解析コードSCALE/TSUNAMI及びMCNP/KSENと比較した。その結果、本摂動ツールを用いたランダムサンプリング法で得られた不確かさは、SCALE/TSUNAMIやMCNP/KSENとよく一致することを確認した。
近藤 諒一
炉物理の研究(インターネット), (75), 3 Pages, 2023/03
著者は日本原子力学会炉物理部会より奨励賞を受賞した。炉物理部会の部会報向けに受賞対象となったRSE法(Resonance calculation using energy Spectrum Expansion method)に関する研究について解説する。
近藤 諒一*; 遠藤 知弘*; 山本 章夫*; 多田 健一
Proceedings of International Conference on Mathematics and Computational Methods applied to Nuclear Science and Engineering (M&C 2019) (CD-ROM), p.1493 - 1502, 2019/00
核データ処理コードFRENDYのモジュールを用いて、ACE形式の断面積に任意の摂動を与える機能を開発した。本機能では、ACE形式の断面積を共分散データに基づいてランダムサンプリングし、各断面積の実効増倍率や中性子生成時間の感度を評価することができる。本機能の妥当性を評価するため、Godiva炉心を用いて摂動論に基づく決定論的手法(TSUNAMI-1D)及び確率論的手法(MCNP6.2)の結果と比較したところ、統計誤差の範囲内で一致することを確認した。また、不確かさ低減手法を適用したところ、実効増倍率と中性子生成時間の相関性を用いることで中性子生成時間の不確かさが低減することが分かった。
川瀬 啓悟; 神門 正城; 早川 岳人; 大東 出; 近藤 修司; 本間 隆之; 亀島 敬*; 小瀧 秀行; Chen, L. M.*; 福田 祐仁; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 637(1, Suppl.), p.S141 - S144, 2011/05
被引用回数：7 パーセンタイル：46.79(Instruments & Instrumentation)関西光科学研究所において実施しているマイクロトロン加速器で加速された150MeVの電子ビームとNd:YAGレーザーとを用いた逆コンプトン散乱によるsub-MeV領域のX線発生についての研究の現状を報告する。特にこれまでに実施したX線発生実験と発生X線の高強度化のためのNd:YAGレーザーのパルス圧縮について報告する。
川瀬 啓悟; 神門 正城; 早川 岳人; 大東 出; 近藤 修司; 本間 隆之; 亀島 敬*; 小瀧 秀行; Chen, L. M.*; 福田 祐仁; et al.
JAEA-Conf 2010-002, p.95 - 98, 2010/06
前回の光量子シンポジウムにおいて発表したように、逆コンプトン散乱X線のフラックスを増大させるために、誘導ブリルアン散乱(SBS)によるレーザーパルスの圧縮を提案し、実際に試験を行った。その後、イメージリレーを導入することでSBSパルス圧縮システムの改善を実施した。結果、パルスエネルギー0.84Jで2.1nsの安定した圧縮パルスの発生を達成した。関西光科学研究所における逆コンプトン散乱X線源にこのシステムを導入することで、これまでの3.2倍の強度のX線フラックスの発生が期待できる。
Kondo, Ryoichi*; Ozawa, Takeshi*; Horie, Junnosuke*; Handa, Hiroyuki*
PNC TJ202 82-03, 76 Pages, 1982/02
None
峯井 俊太郎; 大島 永康*; 酒井 弘明; 大久保 成彰; 近藤 啓悦; 鈴木 良一*; 平出 哲也
no journal, ,
原子炉材料において、中性子照射によって原子空孔や空孔クラスターが形成されると考えられる。このような空孔型欠陥を観察する手法として、陽電子消滅法は重要な手法であるが、陽電子消滅法は
線計測であり、中性子照射された高放射化試料への適用は困難であった。しかし、最近の陽電子マイクロビームの開発で、陽電子を数十ミクロン程度の領域に打ち込む事が可能となり、エネルギーも低いため、薄い試料でも陽電子が止まる。そこで、高放射化試料を微小試料に加工することで、線放出量を、陽電子消滅寿命測定が可能になるほど十分低くすることができ、高放射化試料に陽電子消滅寿命測定を直ちに適用することが可能となる。加工にはFIBが最も有力であり、今回、FIB加工によるSUS316L試料への影響を陽電子消滅寿命測定で評価し、試料作製にFIBを適用できることを示した。
8単一集合体体系における沸騰シミュレーション神谷 朋宏; 小野 綾子; 永武 拓; 多田 健一; 近藤 諒一; 長家 康展; 吉田 啓之
no journal, ,
原子力機構では、炉心設計コードの参照解の取得を目的とし、マルチフィジックスプラットフォームJAMPAN (JAEA Advanced Multi-Physics Analysis platform for Nuclear systems)上で、核計算モンテカルロコードMVPと多相多成分詳細熱流動解析コードJUPITERを結合させることで、詳細かつ忠実な核熱連成解析の実現を目指している。BWRを対象とした場合、熱流動解析コードには燃料棒表面での沸騰を考慮することが求められる。そこで、温度回復法を用いて沸騰を考慮し、88 STEP-II単一燃料集合体体系の熱流動解析を行った。
多田 健一; 近藤 諒一; 神谷 朋宏; 福田 貴斉; 小野 綾子; 長家 康展; 吉田 啓之
no journal, ,
原子力機構では、核熱連成シミュレーションの実現に向けて、マルチフィジックス用プラットフォームJAMPANの開発を行っている。前回の報告では、各集合体の入口流量調整機能など、MVP/NACAによるBWRの多集合体体系の解析に必要な機能を整備した。本発表では、これらの機能を用いてMVP/NASCAによる全炉心解析を実施した。解析体系は、OECD/NEAのPhase-3Cベンチマークを用いた99燃料集合体を並べた仮想的なBWR全炉心体系と、OECD/NEAのPeach Bottom2号機のタービントリップベンチマークに記載されている初装荷炉心の二通りである。本発表では、これらの全炉心核熱連成解析結果について報告する。
多田 健一; 近藤 諒一; 神谷 朋宏; 永武 拓; 小野 綾子; 長家 康展; 吉田 啓之
no journal, ,
原子力機構では現在、PythonベースのマルチフィジクスプラットフォームJAMPANの開発を進めている。JAMPANでは、HDF5形式のJAMPANデータコンテナを介してそれぞれの計算コードを結合している。このように計算コードの依存性を無くすことで、結合するコードを容易に入れ替えることが可能となっている。JAMPANの最初の目標は、炉心解析コードの参照解を提供するための核熱結合計算である。今後は燃料ふるまい解析コードFEMAXIなど、核計算・熱水力計算以外の計算コードとの連携も実施していく予定である。本発表では、JAMPANの概要について紹介する。
近藤 諒一; 長家 康展
no journal, ,
モンテカルロ輸送計算において、数値的な基底関数を用いた関数展開タリー法(FET法)を開発している。今回は、一次元全炉心体系での多群モンテカルロ計算において数値的な基底関数を用いたFET法を適用し、中性子束分布を計算した。決定論的手法を用いて複数の条件における単一集合体の中性子束分布を計算し、それらを特異値分解することで基底関数を作成した。作成した基底関数を用いて全炉心を集合体単位で展開し、全炉心の中性子束分布を計算した。空間を離散化するタリー手法および従来のルジャンドル多項式展開によるFET法の結果と比較することで提案手法の精度を確認した。
線ビームを用いた使用済燃料中Pu, U, MAの非破壊分析の提案,1; 分析装置の概要と要素技術開発の現状羽島 良一; 早川 岳人; 菊澤 信宏; 静間 俊行; 西森 信行; 永井 良治; 沢村 勝; 川瀬 啓悟; 小菅 淳; 立野 亮; et al.
no journal, ,
国際保障措置上の重要な課題である再処理工場での受払差への対応策として、使用済燃料中に含まれる核分裂物質(
Pu等)の高精度な非破壊分析法が検討されている。われわれは、量子ビームの先端技術により発生可能となる単色亜線ビームと原子核共鳴蛍光散乱を組合せた、使用済燃料中のU, Pu, MAの非破壊分析法を提案する。本手法の特徴は以下の通りである。(1)2MeVの線を用いるので燃料ピンの内部まで分析可能,(2)燃料集合体を冷却プールに入れたまま分析可能,(3)Puの同位体のみならず、U, MAなど必要なすべての同位体を分析可能。本発表では、装置の概要と要素技術開発の現状を報告する。
近藤 諒一; 山本 章夫*; 遠藤 知弘*
no journal, ,
モンテカルロ法を用いて効率的に中性子束分布を計算する手法として、固有直交分解を用いた中性子束分布タリー手法を開発している。本研究では、2次元体系に対する本手法の適用性を確認するため、2種類の燃料集合体を含むC5G2ベンチマークに対する検証計算を行った。
